Аннотация

Цель: создание цифровых моделей факторов водной эрозии почв в виде параметрических поверхностей отклика и систем точечных уравнений и установление функциональных связей между ними и геометрическими параметрами микро- и нанорельефа участка поверхности почвы. 

Материалы и методы. В основу способа моделирования эрозионных процессов положены материалы и методы математического аппарата точечного исчисления, которые позволяют представлять эрозионные процессы, вызванные совокупностью факторов потенциальной опасности, в виде их точечных аналогов – поверхностей отклика и систем точечных уравнений. Отмечено, что применение точечного исчисления для построения поверхностей отклика данного типа позволяет уйти от громоздких математических моделей и дает возможность получать числовые значения в любой точке анализируемой поверхности. 

Результаты. Получены формализованные геометрические модели поверхностей отклика и системы точечных уравнений факторов: формирование толщины слоя осадков, стока воды и поглощение ее почвой в произвольной точке поверхности земельного участка. 

Выводы. Полученные модели факторов процесса водной эрозии почв являются математической основой для разработки цифровых моделей микро- и нанорельефа поверхности полей с возможным применением технологий спутникового дистанционного зондирования Земли сервиса ВЕГА-Science. Отмечена необходимость разработки моделей скорости потока воды в произвольной точке поверхности, углов и длины склона, растительности и севооборотов и эффективности противоэрозионных мероприятий, что позволит создать цифровую систему мониторинга по определению потенциальной опасности водной эрозии почв.

doi: 10.31774/2712-9357-2025-15-3-169-185

Для цитирования

Караев А. И., Толстолик Л. Н., Радев С. Ю. Моделирование потенциальной опасности водной эрозии почв // Мелиорация и гидротехника. 2025. Т. 15, № 3. С. 169–185. https://doi.org/10.31774/2712-9357-2025-15-3-169-185.

Список литературы

1. Bourema D. Modeling of Soil Erosion by Water in the Provinces of Sikasso and Koulikoro (Republic of Mali) // Anthropogenic Transformation of Nature. 2021. Vol. 7, no. 2. P. 36–48. DOI: 10.17071/2410-8553-2021-2-36-48. EDN: NKRVWO.

2. Попов Л. Г., Кухарук Е. С. Современное состояние и перспективы развития исследований по защите почв от эрозии в Республике Молдова // Сахаровские чтения 2020 года: экологические проблемы XXI века: материалы 20-й междунар. науч. конф., г. Минск, 21–22 мая 2020 г. В 2 ч. Ч. 1. Минск: ИВЦ М-ва финансов Респ. Беларусь, 2020. С. 284–287. DOI: 10.46646/SAKH-2020-1-284-287. EDN: EXDNMF.

3. Литвин Л. Ф. География эрозии почв сельскохозяйственных земель России / Моск. гос. ун-т им. М. В. Ломоносова. Географ. фак. М.: Академкнига, 2002. 255 с. 

4. Рулев А. С., Юферев В. Г., Юферев М. В. Геоинформационные исследования эрозионной деградации в агроландшафтах // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: наука и высшее профессиональное образование. 2013. № 2(30). С. 84–88. EDN: QCWVEJ.

5. Подлесных И. В., Зарудная Т. Я. К усовершенствованию теоретических основ противоэрозионной организации территории сельхозпредприятий для формирования экологически сбалансированных агроландшафтов в системах земледелия Центрального Черноземья // Вестник Курской сельскохозяйственной академии. 2017. № 6. С. 13–18. EDN: ZIZQSH.

6. Ермолаев Н. Р., Юдин С. А., Белобров В. П. Оценка потенциала водной эрозии почв Ставропольского каря на основе факторной модели RUSLE // Сельскохозяйственный журнал. 2019. № 3(12). С. 1–12. DOI: 10.25930/0372-3054/001.3.12.2019. EDN: SVYBBG.

7. Сухановский Ю. П., Прущик А. В. Моделирование водной эрозии почв: монография. Курск: КФАНЦ, 2023. 175 с.

8. Котова М. М. Количественная оценка эрозионной опасности с использованием ГИС и модели эрозии WEPP // Теоретические и прикладные вопросы изучения и использования почвенно-земельных ресурсов: тезисы Междунар. науч.-практ. конф., посвящ. 70-летию кафедры почвоведения БГУ, 16–20 сент. 2003 г. / отв. ред. В. С. Аношко. Минск: БГУ, 2003. С. 152–155.

9. Балюба И. Г., Конопацкий Е. В. Точечное исчисление. Историческая справка и основополагающие определения // Физико-техническая информатика (СРТ 2020): материалы 8-й Междунар. конф., Пущино, Московская обл., 9–13 нояб. 2020 г. Нижний Новгород: НИЦ физ.-техн. информатики, 2020. Ч. 2. С. 321–327. DOI: 10.30987/conferencearticle_5fd755c0adb1d9.27038265. EDN: DOMLNV.

10. Конопацкий Е. В. Подход к построению геометрических моделей многофакторных процессов многомерной интерполяции // Программная инженерия. 2019. Т. 10, № 2. С. 77–86. DOI: 10.17587/prin.10.77-86. EDN: POFNKR.

11. Лавренникова О. А., Крылова А. А. Методология проектирования информационных систем в землеустройстве при расчетах смыва почвы от водной эрозии // Инновационное развитие землеустройства: сб. науч. тр. Всерос. (нац.) науч.-практ. конф., г. Кинель, 29 марта 2024 г. Самара: ИБЦ Самарского ГАУ, 2024. С. 179–190. EDN: ZWVMIA.